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    3．如图甲所示，用大型货车在水平道路上运输规格相同的圆柱形水泥管道，货车可以装载两层管道，底层管道固定在车厢里，上层管道堆放在底层管道上，如图乙所示．已知水泥管道间的动摩擦因数μ，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，货车紧急刹车时的加速度大小为a0．每根钢管道的质量m，重力加速度为g，最初堆放时上层管道最前端离驾驶室的距离为d，则下列分析正确的是（　　）
    A．货车沿平直路面匀速行驶时，乙图中A、B管之间的弹力大小mg
    B．若a0＞μg，则上层管道一定会相对下层管道发生滑动
    C．若a0＞$\frac{2\sqrt{3}}{3}$μg，则上层管道一定会相对下层管道发生滑动
    D．若a0$＞\sqrt{3}$μg，要使货车在紧急刹车时上管道不撞上驾驶室，则货车在水平路面上匀速行驶的最大速度为2$\sqrt{\frac{\sqrt{3}}{3}μgd}$

    分析 根据受力平衡得到弹力，进而得到A受到的最大静摩擦力，从而得到发生相对滑动的加速度，再根据加速度，由运动位移得到相对位移，进而得到最大速度．

    解答 解：A、货车沿平直路面匀速行驶时，A受力平衡，故由A在竖直方向上合外力为零可得：A、B管之间的弹力大小为为：$\frac{\frac{1}{2}mg}{sin60°}=\frac{\sqrt{3}}{3}mg$，故A错误；
    BC、由A可知，A、B管之间的弹力大小为：$T=\frac{\sqrt{3}}{3}mg$，所以，B对A的滑动摩擦力为：${f}_{BA}=μT=\frac{\sqrt{3}}{3}μmg$，所以，A受到的最大静摩擦力为：$f=2{f}_{BA}=\frac{2\sqrt{3}}{3}μmg$，
    那么，若a0＞$\frac{2\sqrt{3}}{3}$μg，则上层管道一定会相对下层管道发生滑动，故B错误，C正确；
    D、由BC可知，a0$＞\sqrt{3}$μg，上层管道相对下层管道发生滑动，那么，设货车行驶速度为v，则下层管道减速过程的位移为：${s}_{1}=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{0}}$，上层管道减速过程的位移为：
    ${s}_{2}=\frac{{v}^{2}}{\frac{4\sqrt{3}}{3}μg}$，所以，上层管道在下层管道上向前滑动距离为：$s={s}_{2}-{s}_{1}=\frac{{v}^{2}}{\frac{4\sqrt{3}}{3}μg}-\frac{{v}^{2}}{2{a}_{0}}$=$\frac{\sqrt{3}{a}_{0}-2μg}{4μg{a}_{0}}{v}^{2}$；
    要使货车在紧急刹车时上管道不撞上驾驶室，则d≥s，即为：$v≤\sqrt{\frac{4μg{a}_{0}d}{\sqrt{3}{a}_{0}-2μg}}$，故D错误；
    故选：C．

    点评 物体运动学问题中，一般分析物体的运动状态得到加速度的表达式，然后对物体进行受力分析求得合外力，最后利用牛顿第二定律联立求解即可．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    13．如图所示，一质量为m1的小球用轻质线悬挂在质量为m2的木板的支架上，木板沿倾角为θ的斜面下滑时，细线呈竖直状态，在木板下滑的过程中斜面体始终静止在水平地面上，已知斜面体的质量为M，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是（　　）
    A．地面对斜面体的支持力小于（M+m1+m2）g
    B．木板与斜面间的动摩擦因数为$\frac{1}{tanθ}$
    C．摩擦产生的热量等于木板减少的机械能
    D．斜面体受到地面的摩擦力为零

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    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    14．如图，倾斜传送带以v=2m/s的速度匀速顺时针运动，倾角α=37°．A、B两轮之间的轴距l=5m，一质量为m=1kg的物块以初速度v0=8m/s沿传送带运动方向冲上B轮，物块与带面之间的动摩擦因数为μ=0.5，g取10m/s2，以下结论正确的是（　　）
    A．摩擦力对物块始终做负功
    B．物块与传送带共速所需时间为0.6 s
    C．物块在传送带上升的最大距离为3.2 m
    D．物块在传送带上运动时产生的热量为Q=43.2 J

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．笫56届日本电池大会上华为发布了5分钟即可充满3000mAh电池50%电量的快充技术成果，引起业界广泛关注．如图是华为某智能手机电池上的信息，支持低压大电流充电，则（　　）
    A．4.35V表示该电池的电动势
    B．11.4 Wh表示该电池能提供的电量
    C．3000 mAh表示该电池能提供的电能
    D．该电池充满电后以后以100mA的电流工作时，可连续工作30小时

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    18．如图所示，圆筒的内壁光滑，一端B固定在竖直转轴OO′上，圆筒可随轴转动，它与水平面的夹角始终为30°，在筒内有一个用轻质弹簧连接的小球A（小球直径略小于圆筒内径），A的质量为m，弹簧的另一端固定在圆筒的B端，弹簧原长为$\frac{3}{2}$L，当圆筒静止时A、B之间的距离为L（L远大于小球直径）．现让圆筒开始转动，其角速度从0开始缓慢增大，当角速度增大到某一值时保持匀速转动，此时小球A、B之间的距离为2L，重力加速度大小为g，求圆筒保持匀速转动时的角速度ω0．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    8．下列说法正确的是（　　）
    A．某些原子核能够放射出β粒子，说明原子核内有β粒子
    B．核泄漏事故污染物137Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为55137Cs→56137Ba+X，可以判断X为电子
    C．某种色光照射金属发生光电效应，若增大光照强度，则单位时间内发射的光电子数减少
    D．若氢原子从n=6能级向n=1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n=6能级向n=2能级跃迁时辐射出的光能可能使该金属发生光电效应

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示是P、Q两质点运动的速度-时间（v-t）图线，由图线可以判定（　　）
    A．两质点的速度方向相反
    B．在t1时刻，P质点的速度小于Q质点的速度
    C．两质点运动的加速度方向相反
    D．在0～t1时间内，P质点的位移小于Q质点的位移

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    12．在验证碰撞中动量守恒的实验中，实验要证明的是动量守恒定律的成立，即m1v1=m1v1′+m2v2′
    （1）按这一公式的要求，需测量两小球的质量和它们碰撞前后的水平速度，但实验中我们只需测量两小球的质量和飞行的水平距离．这是因为小球均做平抛运动，并且在空中飞行时间相同；
    （2）用图中的符号来表示A、B两小球碰撞中动量守恒的表达式是m1OP=m1OM+m2ON．
    （3）两球质量应满足m1＞m2．

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    9．如图所示，在水平平行放置的两根光滑的长直导电轨道MN与PQ上，放着一根直导体棒ab，ab与导轨垂直，它在导轨间的长度为20cm，这部分的电阻r=0.02Ω．导轨所在的空间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=0.20T，电阻R=0.08Ω，其他电阻不计．ab的质量为0.02kg．
    （1）断开开关S，ab在水平恒力F=0.01N的作用下，由静止沿轨道滑动，求经过多长时间速度才能达到5m/s；
    （2）求上述过程中感应电动势随时间变化的关系式；
    （3）当ab的速度达到5m/s时，闭合开关S，为了保持ab仍能以5m/s的速度匀速运动，水平拉力应变为多大？

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